Back-up batterij PLC leeg, wat gebeurt er?

Op 7 januari 2018 13:15:27 schreef Olap:
Beste CO'ers,

De afgelopen tijd heb ik gewerkt aan 2 machines, waarbij er fouten zaten in de aansturing.

De eerste is een zelfrijdende mesttank (Terra gator), waar een Matsushita PLC in zit. Deze PLC Heeft een aantal uitbreidingskaarten (I/O), die de primaire functies van de machine aansturen. Nadat na een uurtje knutselen alle uitgangen van een bepaalde kaart aangestuurd werden, is deze naar de fabrikant opgestuurd ter controle. De back-up batterij was hier leeg (0v).

De tweede is een hoogwerker (Holland Lift), waar een Panasonic FP-X C30RD PLC in zit. Deze zou met een RS422-module moeten communiceren met het bedieningspaneel, wat boven in de werkbak zit, maar dit werkt niet.

Nu was ook hier de back-up batterij leeg (er zit een sticker op, "replace batt before 2017").

Beide machines hebben langere tijd zonder voedingsspanning gestaan.

Nu is mijn vraag eigenlijk:
Wat gebeurt er als een PLC-batterij leeg is? Het lijkt me sterk dat het hele programma verwijderd wordt, maar kunnen er hierdoor fouten optreden? Verliest de PLC (naast datum/tijd) nog andere parameters?

Toch raakt de PLC wel z'n programma kwijt, omdat dit in ram staat, en ram heeft spanning nodig om z'n data te bewaren.
Huidige plc's(in ieder geval Siemens) werken met flash waar het programma op staat, deze hebben geen backupbatterij meer.

Geen idee wat er precies gebeurt, maar netspanning weg en backup batterij leeg geeft geheid ellende.

Dat zal NVRAM zijn, in oude computers zat vaak een Dallas clock block met een ingebouwde lithium batterij die ging volgens de fabrikant 10 jaar mee. Nu zitten er knoopcellen in die minder lang meegaan. Bij PLC's zit de batterij extern en dan moet ie wegens lekkage kans om de 5 jaar worden vervangen.

Op 7 januari 2018 13:51:24 schreef RAAF12:
Dat zal NVRAM zijn, in oude computers zat vaak een Dallas clock block met een ingebouwde lithium batterij die ging volgens de fabrikant 10 jaar mee. Nu zitten er vaak knoopcellen in die minder lang meegaan. Bij PLC's zit de batterij extern en dan moet ie wegens lekkage kans vaak om de 5 jaar worden vervangen.

Batterij leeg EN voedingsspanning afwezig is dus geen programma meer ..
Als je de batterij vervangt, moet je altijd de voedingsspanning aanlaten.

In die Dallas RAM/RTC had intern dezelfde cel als nu nog op een moederbord. (lithium beide; die gaan gemiddeld toch zeker wel 10 jaar mee...)
Ze zijn wel bedoeld als backup. Als het apparaat lang zonder netspanning staat, kunnen ze in een jaar wel leeg zijn, omdat dat niet de bedoeling is.

't Is wel vreemd dat je nog steeds vrij nieuwe apparaten ziet met een batterij of die bij stroomuitval alles kwijt zijn.
(dat de batterij nodig is om de RTC aan de praat te houden is logisch, maar niet voor parameter opslag)
Er zijn nog steeds autoradio's die hun zenders kwijt zijn als ze spanningsloos zijn geweest...

Batterijen moet je elke 10 jaar vervangen, liever eerder.

Je PLC heeft een batterij bij het geheugen voor het programma. Maar sommige wat oudere PLC's hebben intern ook nog een batterij voor de setup en klok, vervang die ook (zit op de CPU-kaart). En als je ergens een PC hebt zitten, vervang de batterijen daarvan ook.

Let op: oplaadbare NiMH of NiCAD accu's/batterijen moet je ook vervangen! Sommige fabrikanten raden zelfs om de 4 jaar aan (dat vind ik wel erg kort). Ik heb apparatuur gezien waar die accu ging lekken en veel op de PCB kapot maakte. Daar zaten ze dan al wel een 15 jaren in.

Als je apparatuur hebt die bijna altijd aanstaat (een oven van een bakker in dit voorbeeld) dan mag de laadstroom van de accu best omlaag. Vervang dan de oplaad-serieweerstand. De aanbeveling van de fabrikant is gewoon voor een bepaald ingeschat verbruik waarbij de laadtijd beperkt is.

De oudere backupcellen waren meestal een stuk steviger.
In mijn Prema 5000 meter zit een Lithium-Thionyl cel die er na 30+ jaar nog prima uit ziet en netjes nog rond de 3.2v geeft...

Oh. Fijn ontworpen spul zeg! als na tien of 15 jaar je backup batterij leeg is, dan kan je na een weekend uitstaan op zoek naar de fabrikant om het programma terug te halen! Zucht.

Een PLC heeft meestal een ledje, die aangeeft dat de batterij vervangen moet worden.
Tevens kan je het in het programma zo activeren, dat het op tijd een signaal geeft.
Als je er dan niks mee doet, tja..

in een oude freesbank plc hing zat nog een dallas ic waar de batterij van leeg was geraakt. geen leven meer in t ding te krijgen als die batterij 0V is. heb er met de dremel het dakje afgeslepen, losse lithium cr2032 houder eraan gesoldeerd en weer goed.

onlangs nog gehad bij machine van 20+ jaar, plc ineens overleden. motoren werden niet meer aangestuurd, uitgang(en) op de kaart waren stuk. er waren nog uitgangen over, maar die kun je niet zomaar omprogrammeren. toen de kaarten vergelijken, en er zaten 2 dezelfde in. hardware adress geruild, stekkers omgestoken en de motor liep weer. wel een andere functie die het niet deed, maar daar was wel een handmatige oplossing voor te bedenken.

Sinds begin jaren 80 (*) kan je eeproms kopen. Dus als je geen zin hebt om iedere 2 jaar je product te herzien, heb je rond 1985 een keer de gelegenheid om dat kwetsbare onderdeel door een eeprom te vervangen.

(*) In 1977 uitgevonden, sinds 1978 kan je de 2816 (16kbit) kopen.

eeproms zijn voor de blijvende data als vaste instellingen, apparaten met bijv een klok erin, dus veranderende data hebben vandaag de dag nog steeds een lithium backupbatterij, kijk maar naar een computer moederbord oid.

Op 7 januari 2018 14:38:46 schreef rew:
Oh. Fijn ontworpen spul zeg! als na tien of 15 jaar je backup batterij leeg is, dan kan je na een weekend uitstaan op zoek naar de fabrikant om het programma terug te halen! Zucht.

Heb ik zelf ook meegemaakt (in een ander draadje). Batterij van de geheugenmodule, batterij van de PLC zelf, batterij van de PC. De PC was eenvoudig. Maar de PLC was best wel een ramp. De fabrikant ondersteunt niets meer, je kunt nergens aan komen. De enige keuze is een identieke machine te zoeken en het daarvan te kopiëren. Natuurlijk wel even de originele PLC programmeer-software ergens te zien downloaden. Die wordt ook niet ondersteund. Nog meer zoeken en contacten inschakelen dus...

De machine draait nu weer.

Op 7 januari 2018 21:12:05 schreef testman:
eeproms zijn voor de blijvende data als vaste instellingen, apparaten met bijv een klok erin, dus veranderende data hebben vandaag de dag nog steeds een lithium backupbatterij, kijk maar naar een computer moederbord oid.

Het verwisselen van die backup wist niet je harde schijf inhoud. Zou je ook niet accepteren schat ik zomaar.

Positief puntje: laatst benaderd door iemand met een Omron PLC waar de back-up uitgehaald was en kast lag al een half jaar spanningsloos.
Volgens Omron was programma weg.

in praktijk bleek dat er paar kabels verkeerd waren aangesloten en alles gewoon werkte.

Meestal word een programma in RAM gezet om te testen.
Werkt het eenmaal goed, dan zet men het over naar een eprom module.
Dan kunnen de batterijen rustig leeg raken.
En 3,6 volt batterijen voor b.v.Siemens S5 , zijn nog steeds te verkrijgen.

Ik heb een ding waarbij ik bang ben dat als ie iedere wijziging ga opslaan ik m'n flash te veel belast. Dus pas als de gebruiker 30 seconden lang geen wijzing heeft aangebracht wordt de boel naar flash geschreven. Zo sla ik dus niet alle tussenstappen op, maar over het algemeen alleen het eindresultaat van een wijzing. Dat kan je ook op "een half uur" zetten voor een PLC.

tja, zo heb ik een probleem met mijn dashboard:de km stand moet bewaard blijven, ook als spanning weg valt.

Probleem wat je hebt: je kunt in eeprom schrijven, maar is niet handig, want elke ker als je je contact af zet schrijf je je eeprom: zou cyclisch kunnen, maar nog niet handig.

Wat ik dus ga doen:
ik zet de processor niet uit, maar in sleep modus.
Als in sleep de spanning eraf zie gaan (ergo, de accu afkoppelen/te leeg), wil ik een supercap gebruiken om te zorgen dat dan WEL de waarde naar de EEPROM gaat.

Probleem opgelost.

Probleem wat je hebt: je kunt in eeprom schrijven, maar is niet handig, want elke keer als je je contact af zet schrijf je je eeprom

Wat is daar op tegen? Gemiddelde levensduur van een eeprom in een processor is 1.000.000 writes. (dan ligt je auto al vele malen op de sloop... )

Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles voor mijn controller.
Ga er niet op gokken... bedenk wel dat ik veel verbouw en veel ga proefstarten.
100.000 x de accu eruit / totaal leeg gaat hem niet worden.

Dan moet je nog gedurende 20 jaar/8 uur p. dag iedere minuut ieder half uur een keer starten of de accu loshalen. Beetje ver gezocht...
(als het dan nog niet goed werkt kun je beter opnieuw beginnen en wat anders gaan bouwen... )

Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles voor mijn controller.
Ga er niet op gokken... bedenk wel dat ik veel verbouw en veel ga proefstarten.
100.000 x de accu eruit / totaal leeg gaat hem niet worden.

Dat is 'guaranteed' (voor wat dat waard is, maar ik zie het dubbele ook zomaar goed komen bij normaal gebruik). Prima. Hoe lang moet je concept mee? 20 jaar? Mooi, dan kun je het 5000x per jaar doen. Da's bijna 15x per dag. Elke dag weer.

Ik geloof helemaal nooit dat jij het 20 jaar lang vol gaat houden om elke dag 15x het contact uit te zetten. En denk je dat je dat wel redt? Nou ja, dan neem je een paar bytes extra en cycle je wat. Waar je bent, is een kwestie van alle locaties lezen en die met de hoogste stand was de laatste. Die moet je dus hebben en op de volgende moet je schrijven. Doe dat met 8x4 bytes (met 4 bytes moet je genoeg kilometers in kwijt kunnen), dan kunt je ruim 100x per dag je contact uit zetten. Elke dag 20 jaar lang. Da't is vrijwel elk kwartier (!) een keer. Zou je contactslot dat redden?
Enige kunstje is ervoor zorgen dat het atomair wordt: je schrijft alles of niks. Maar de vraag is hoe vaak dat fout gaat (controller gaat plat midden in een 4-byte write) en hoe erg het is als dat fout gaat.

Op 7 januari 2018 21:12:05 schreef testman:
eeproms zijn voor de blijvende data als vaste instellingen, apparaten met bijv een klok erin, dus veranderende data hebben vandaag de dag nog steeds een lithium backupbatterij, kijk maar naar een computer moederbord oid.

Ook dat is maar relatief. Dat CMOS gedoe in een PC is van ouds her (denk ik). En omdat dat memory er toch is (het zit 'gratis' in een clock chip). Voor heel veel dingen gaat het niet meer op. Tijd, ja dat snap ik. Heel veel andere dingen: EEPROM is prima bruikbaar zolang het niet elke seconde aangepast wordt.

Bedankt voor alle antwoorden, ben weer een stuk wijzer geworden
Inmiddels is de PLC van de mesttank teruggegaan naar de leverancier, en daar is de software opnieuw ingeladen. Er zit nu een nieuw stickertje op de Eprom. Voor zover het lijkt, werkt het nu weer. Heb nog niet alle functies kunnen testen. De fabrikant van de hoogwerker biedt ook aan om de PLC voor een paar tientjes te kunnen schrijven. Valt allemaal mee dus.

Wel jammer dat het gauw gebeurd is als de fabrikanten van dit soort apparaten ermee stoppen of een grote opruiming houden. Het zou dan kunnen zijn dat je verder prima functionerende machines door een lege knoopcel tot oud ijzer getransformeerd wordt.

Bedankt voor de hulp!

Op 8 januari 2018 12:03:45 schreef Arco:
[...]
Wat is daar op tegen? Gemiddelde levensduur van een eeprom in een processor is 1.000.000 writes. (dan ligt je auto al vele malen op de sloop... )

Famous last words. 1.000.000km is voor een auto geen ondenkbare stand, zelfs al komt het niet heel vaak voor. In Nederland rijden er toch wel duizenden rond verwacht ik.